コンピュータ作文の原則の紹介（バイ中国語と英語版）[マインドマップ] [簡略化された知識ポイント]

早期警告：ナレッジポイントフレームワークのマップを確認するだけで十分です。この記事には、特定の概念の詳細な説明は含まれていません。

前書き

コンピューターの歴史

更新されたコンピューターハードウェア

• 電子管時代
• トランジスタ
• 中小規模の集積回路
• 超大規模集積回路
• 超大規模集積回路

ますます完璧なコンピュータソフトウェア

• アセンブリ言語ステージ
• プログラムバッチステージ
• タイムシェアリングマルチユーザーステージ
• 分散管理フェーズ
• ソフトウェアの再利用
• Webサービス段階

コンピュータの分類と応用

分類

• 電子デジタルコンピュータ
  変数は離散デジタル値です

  • 専用コンピューター

  • 汎用コンピューター

    • 分類

      • 素晴らしい
      • 大
      • サーバ
      • マイコン
      • シングルチップマイコン
      • マルチコアマシン

  • 専用の一般的な分類基準

    • 効果
    • 速度
    • 価格
    • 適用性
    • 運用の経済学

• 電子アナログコンピュータ
  変数は連続量です

比較

• データ表現

  • 番号：0/1
  • シミュレーション：電圧

• 計算

  • 数：数を数える
  • シミュレーション：電圧の組み合わせ、測定値

• 制御方法

  • デジタル：プログラム制御
  • シミュレーション：ディスク上の接続

• 精度

  • 数：高い
  • シミュレーション：低

• ストレージ容量

  • 数字：大きい
  • シミュレーション：小さい

• 論理的判断

  • 数字：強い
  • シミュレーション：なし

応用

• 科学計算
• 自動運転
• 測定とテスト
• 情報処理

コンピューターの特性とパフォーマンス指標

特徴

パフォーマンスインデックス1

一般的なパフォーマンス

• スループット

  • 特定の時間間隔で処理された情報の量

• 反応時間

  計算速度

  • 入力は有効です-応答が生成されるまでの時間

• 稼働率

  • 特定の時間間隔で実際に使用された時間の割合

パフォーマンスインデックス2

プロセッサー関連

• プロセッサのワード長

  • 算術演算装置32/64で一度に完了した2進数の数

• 主な周波数

  • CPUクロック周波数

    つまり、メインクロック周波数F
    は、メインメモリ容量であるMHzおよびGHz（ギガヘルツ）で測定されます。

    • 主周波数= FSB *増倍率

• 時間境界

  • CPUクロックサイクル

    主周波数の逆数T = 1 / f us nsメトリック。
    たとえば、
    ネットワーク速度はクロック周波数に関連していますが、CPUとは異なります。クロックネットワーク速度は、帯域幅によって測定されます。単位時間はスループットです

パフォーマンスインデックス3

バス+メモリ

• バス幅

  • （CPU <-> memory）相互接続された内部バス
    32/64の2進数の数

• バス帯域幅

  ネットワークケーブルは実際には外部バスであるため、帯域幅もあります
  。WIFIは、ワイヤレス周波数帯域帯域幅を使用してワイヤレスです。

  • 単位時間あたりにバスによって送信されるバイナリ情報の量（内部）バイト/秒

• 記憶容量

  • メモリストレージユニットの総数
    MBGB TB

• メモリ帯域幅

  • 単位時間あたりにメモリから読み取られたバイナリ
    情報の量バイト/秒

パフォーマンスインデックス4

CPU時間関連

• CPU実行時間

  • 実行時間=クロックサイクル数xクロックサイクル

• CPI平均期間

  • CPI =合計クロックサイクル/命令

パフォーマンスインデックス5

• 1秒あたりMIPS百万の固定小数点命令

  小数点なしで毎秒百万命令

  • 1秒あたりのIPS命令

• 1秒あたりのFLOPS浮動小数点演算

  小数点付きフローティング

関連する概念

• IN命令の総数

• tプログラムの実行に必要なCPU時間

  • tCPU = T * Nc

    • Nc / f

  • T 、IN CPI

• Tクロック周期

  • fクロック周波数

• NcCPUクロックサイクル

  • 注：Ncはプログラム全体で当然必要です
  • Nc = CPI * IN

• 命令あたりのCPI平均サイクル数

  • CPI = Nc / IN

• MIPS

  • （IN / t CPU）/ 10 ^ 6

  • IN /（tCPU * 10 ^ 6）

  • IN /（CPI * T * 10 ^ 6）

    • f IN / CPI 10 ^ 6

コンピュータシステムのハードウェア構成

ホスト

• プロセッサCPU

  • 算術演算装置（ALU）
  • コントローラー（CU）
  • 登録

• 内部バス

• 記憶

  • 一次ストレージ

    • ROM
    • 羊

  • 登録

  • キャッシュ

  • 補助記憶装置

周辺機器

• 入る

  • キーボード、マウス、スキャナー

• 出力

  • ディスプレイ、プリンター

• 補助記憶装置

  • インターネット機器

    • ネットワークカード、モデム

  • 外部記憶装置

    • ハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリ

フォンノイマンの基本的な考え方

• バイナリ

• ストアドプログラム、プログラム制御

• 実行シーケンス分岐は、分岐命令によって実現されます。

• 5つの主要コンポーネント（システムバス周辺）

  • ストレージ

    • 特徴

      • データ
      • 命令

    • 分類

      • メインメモリ（メモリ）

        • 半導体
        • 半導体トリガーはバイナリ0/1を記憶します
        • 高速

      • 補助記憶装置（外部記憶装置）

        • 速度は遅いがストレージ容量が安い

    • 記憶装置

      • nビットのバイナリを格納するN個のフリップフロップはストレージユニットです

      • メモリアドレス

        • ストレージユニット番号（バイナリ）

      • ストレージ容量

        • すべてのストレージユニットの総数

          • ストレージユニットは8バイナリビットを節約します
          • KB MB GB TB

  • 計算

    • 算術演算
    • 論理演算
    • 2進数（ビット数はプロセッサのワード長です）

  • コントロール

    • 命令

      • 操作の性質

        • オペコード

      • オペレーションアドレス

        • 住所コード

    • フェッチサイクル

    • 実行サイクル

    • 命令フローとデータフロー

      • 指示語

      • データワード

      • 指導フロー

        • フェッチサイクルでメモリから読み取られた情報

          • フローコントローラー

        • 時間が最初に来る

      • データフロー

        • 実行サイクル中にメモリから読み取られた情報フロー

          • メモリフロー計算機
          • 算術ユニットはメモリに流れます

        • 後で読み取り/書き込み

  • （アダプター）（インターフェース装置）

    • 入る
    • 出力

コンピュータシステムのソフトウェア構成

ソフトウェア

• プログラム+データ+ドキュメント
• ハードウェア上で実行されているプログラム、関連データ、およびドキュメント
• ハードウェアはソフトウェアの作業基盤です
• ソフトウェアはハードウェア機能の拡張と改善です

分類

• システムソフトウェア

  • オペレーティングシステムOS

  • 言語処理プログラム

    • コンパイル
    • コンパイル
    • 説明

  • データベースマネージメントシステム

  • サービスプログラム

• 応用

  • Officeソフトウェアパッケージ
  • ブラウザ
  • リアルタイム制御ソフトウェア
  • グラフィックと画像処理

言語発達段階

• 手作業でプログラム

  • 機械語

• 目的プログラム

  • 機械は完全に認識できます

• アセンブリ言語

  • アセンブラ/プログラム

    • アセンブリ言語プログラム/アセンブリソースプログラムは、機械語で表現されたターゲットプログラムに変換されます

• 高水準言語

  • アルゴリズム言語

言語処理

• ソースコード

• 目的プログラム

• プログラムのコンパイル

  • ビルドシステム

    • コンパイラは、ソースプログラムを実行可能なターゲットプログラムに完全にコンパイルします。

  • 通訳システム

    • 1つずつ解釈して1つずつ実行する

コンピュータシステムの組織構造

階層

• 仮想マシン

  • 応用

    • 実行可能プログラム

  • システムソフトウェア

    • 上級言語レベル

      • C ++、Java、コンパイラなど。

    • アセンブリ言語レベル

      • アセンブリ言語コード、アセンブラ

    • オペレーティングシステムレベル

      • オペレーティングシステム、ライブラリコード

• ソフトウェアおよびハードウェアインターフェイスISA（これは最も重要なレベルです）

    //ISA是偏向机器指令的指令集界面
    Q：HOW重要？
    A：指令系统：硬件设计的根据，软件设计的基础
  

• 物理マシン

  • 一般的なマシンレベル

    • マイクロプログラム

  • 論理回路レベル

    • ハードウェア直接実行

ソフトウェアとハ​​ードウェアの論理的等価性

• 論理関数実現の同等性

  • 任意の命令の実行は、ソフトウェアまたはハードウェアによって実装できます
  • ソフトウェアまたはハードウェアであらゆる操作を実現できます

• ハードウェア/ソフトウェアを選択しますか？

  • デバイス価格
  • 速度
  • 信頼性
  • ストレージ容量
  • サイクルの変更